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數控車床基本組成
來源:本站原創    作者:admin    點擊次數:630次    發布時間:2022/8/26

數控(kong)機(ji)床(chuang)的(de)基(ji)本(ben)組(zu)成(cheng)包括加(jia)工(gong)程序載(zai)體、數控裝置、伺服驅動(dong)裝置(zhi)、機床主體(ti)和其他輔助裝置。下麵(mian)分(fen)別(bie)對(dui)各組成部(bu)分的基本工作(zuo)原(yuan)理進行(xing)概(gai)要說明(ming)。

加工程序載體

數控機床工作時(shi),不(bu)需要(yao)工人(ren)直(zhi)接去(qu)操作機床,要對數控機床進(jin)行控製,必高速(su)數控機床須(xu)編製(zhi)加工程(cheng)序。零(ling)件加工程序中(zhong),包(bao)括(kuo)機床上刀(dao)具和工件的相對運(yun)動軌跡(ji)、工藝(yi)參(can)數進給(gei)量(liang)主軸轉速等(deng))和輔(fu)助(zhu)運動等。將零件加工程序(xu)用(yong)一定的格(ge)式和代(dai)碼(ma),存儲(chu)在一種程序載體上(shang),如穿(chuan)孔(kong)紙帶、盒(he)式(shi)磁帶、軟磁(ci)盤等,通過(guo)數控機床的輸入(ru)裝置,將(jiang)程序信息輸入到(dao)CNC單(dan)元(yuan)。

數控裝置

數控裝(zhuang)置是數控機床的核(he)心(xin)。現代數控裝置均(jun)采用形(xing)式,這(zhe)種CNC裝置一(yi)般(ban)使用多個微(wei)處理器(qi),以(yi)程序化(hua)的軟件形式實(shi)現數控功(gong)能(neng),因此又稱(cheng)軟(ruan)件數控(Software NC)CNC係統是(shi)一種(zhong)位(wei)置控製係統,它是根據(ju)輸入數據插(cha)補(bu)出理想的運動軌跡,然(ran)後(hou)輸出到執(zhi)行部件(jian)加工出所(suo)需(xu)要的零件。因(yin)此(ci),數控裝置主(zhu)要由輸入、處理(li)和輸(shu)出三個基本部分構(gou)成。而所有這些(xie)工作都(dou)由計(ji)算機的係(xi)統程序進行合理地組織(zhi),使(shi)整個(ge)係統協(xie)調(diao)地進行工作。

輸入裝置:將數控指(zhi)令輸入給數控裝置,根(gen)據程序載體的不同(tong),相(xiang)應(ying)有(you)不同的輸入裝置。主要有鍵盤輸入、磁盤(pan)輸入、CAD/CAM係統直接(jie)通信方(fang)式輸入和(he)連(lian)接上級(ji)計算(suan)機的DNC(直接數控)輸入,現仍(reng)有不少係統(tong)還保留(liu)有光電閱(yue)讀機的紙(zhi)帶輸入形式。

紙帶輸入方式。可用紙帶(dai)光(guang)電閱讀(du)機讀入零件程序,直接控製機床運動,也(ye)可以將紙帶內(nei)容(rong)讀入存儲器,用存儲器中儲存的零件程序控製機床運動。

手(shou)動數據輸入方式。操(cao)作者(zhe)可利(li)用操作麵板上的鍵(jian)盤輸入加工程序的指令(ling),它(ta)適(shi)用於(yu)比(bi)較短(duan)的程序。

在控製裝置編(bian)輯(ji)狀(zhuang)態(tai)下,用軟件輸入加工程序,並存(cun)入控製裝置的存儲器中,這種輸入方法(fa)可重(zhong)複(fu)使用程序。一般手工編程均采用這種方法。

在(zai)具有會(hui)話(hua)編程功能的數控裝置上,可按照(zhao)顯(xian)示(shi)器上提示的問(wen)題(ti),選(xuan)擇(ze)不同的菜(cai)單,用人機對話的方法,輸入有關的尺寸數字(zi),就(jiu)可自動生(sheng)成加工程序。

采(cai)用DNC直接數控輸入方式。把零件程序保存在上級計算機中,CNC係統一邊(bian)加工一邊接收來自計算機的後續(xu)程序段(duan)。DNC方式多用於采用CAD/CAM軟件設計的複雜工件並直接生成零件程序的情況(kuang)。

信(xin)息(xi)處理:輸入裝置將加工信息傳給CNC單元,編譯成計算機能識(shi)別的信不同類(lei)型的數控機床息,由信息處理部分按(an)照控製程序的規(gui)定(ding),逐(zhu)步存儲並進行處(chu)理後,通過輸出(chu)單元發(fa)出位置和速度(du)指令給伺(ci)服係統和主運動控製部分。CNC係統的輸入數據包括:零件的輪(lun)廓信息(起(qi)點(dian)、終(zhong)點、直線、圓(yuan)弧(hu)等)、加工速度及(ji)其(qi)他(ta)輔助加工信息(如(ru)換(huan)刀、變(bian)速、冷卻液開(kai)關(guan)等),數據處理的目(mu)的是完(wan)成插補運算前(qian)的準(zhun)備工作。數據處理程序還(hai)包括刀具(ju)半(ban)徑(jing)補償、速度計算及輔助功能的處理等。

輸出裝置:輸出裝置與(yu)伺服機構相聯(lian)。輸出裝置根據控製器的命令接受運算器的輸出脈衝,並(bing)把(ba)它送(song)到各(ge)坐標(biao)的伺服控製係統,經(jing)過功率放(fang)大,驅(qu)動伺服係統,從(cong)而控製機床按規定要求運動。

伺服與測量反饋係統

伺服係統是數控機床的重要組成部分,用於實現(xian)數控機床的進給伺服控製和主軸伺服控製。伺服係統的作用是把接受(shou)來(lai)自數控裝置的指令信息,經功率(lv)放大(da)、整(zheng)形處理後,轉換成機床執行部件的直線(xian)位移或(huo)角位移運動。由(you)於伺服係統是數控機床的最後環(huan)節(jie),其性(xing)能將直接影(ying)響數控機床的精(jing)度和速度等技(ji)術指標,因此,對數控機床的伺服驅動裝置,要求(qiu)具有良好(hao)的快(kuai)速反應性能,準確(que)而靈(ling)敏(min)地跟(gen)蹤(zong)數控裝置發出的數字指令信號(hao),並能忠(zhong)實地執行來自數控裝置的指令,提(ti)高係統的動態跟隨特(te)性和靜態跟蹤精度。

伺服係統包括驅動裝置和執行機構兩大部分。驅動裝置由主軸驅動單元、進給驅動單元和主軸伺服電(dian)動機、進給伺服電動機組成。步進電動機、直流伺服電動機和交(jiao)流(liu)伺服電動機是常用的驅動裝置。

測量元件將數控機床各坐(zuo)標軸(zhou)的實際(ji)位移(yi)值檢(jian)測(ce)出來並經反饋係統輸入到機床的數控裝置中,數控裝置對反(fan)饋(kui)回來的實際位移值與指令值(zhi)進行比較,並向(xiang)伺服係統輸出達(da)到設定值所需的位移量指令。

機床主體

機床主機是數控機床的主體。它包括床身(shen)、底(di)座(zuo)、立(li)柱(zhu)、橫梁、滑座、工作台、主軸箱(xiang)、進給機構、刀架(jia)及自(zi)動換刀裝置等機械(xie)部件。它是在數控機床上自動地完成各種切削加工的機械部分。與傳統的機床相比,數控機床主體具有如下結(jie)構特點

采用具有高剛度、高抗(kang)震(zhen)性及較(jiao)小(xiao)熱變形的機床新結構。通(tong)常用提高結構係統的靜剛(gang)度、增(zeng)加阻(zu)尼(ni)、調整結構件質(zhi)量和固(gu)有頻(pin)率等方法來提高機床主機的剛度和抗震性,使機床主體能適應數控機床連續自動地進行切(qie)削加工的需要。采取(qu)改善(shan)機床結構布局(ju)、減(jian)少(shao)發熱、控製溫(wen)升(sheng)及采用熱位移補償(chang)等措(cuo)施(shi),可減少熱變形對機床主機的影響。

廣(guang)泛采用高性能的主軸伺服驅動和進給伺服驅動裝置,使數控機床的傳動鏈縮短,簡(jian)化了機床機械傳動係統的結構。

采用高(gao)傳動效(xiao)率、高精度、無(wu)間隙(xi)的傳動裝置和運動部件,如滾(gun)珠(zhu)絲(si)杠(gang)螺(luo)母副(fu)、塑(su)料(liao)滑動導軌、直線滾動導軌、靜(jing)壓導(dao)軌(gui)等。

數控機床輔助裝置

輔助裝置是保(bao)證(zheng)充(chong)分發揮(hui)數控機床功能所必(bi)需的配(pei)套(tao)裝置,常(chang)用的輔助裝置包括氣(qi)動、液壓(ya)裝置,排(pai)屑(xie)裝置,冷(leng)卻(que)、潤(run)滑(hua)裝置,回(hui)轉(zhuan)工作台和數控分度頭(tou),防(fang)護,照明等各種輔助裝置。

折(zhe)疊(die)編輯本段技術應用

數控機床是一種裝有程序控製係統的自動化機床,能夠(gou)根據已(yi)編好的程序,使機床動作並加工零件。它綜(zong)合了(le)機械、自動化、計算機、測量、微電子(zi)等最(zui)新(xin)技術(shu),使用了多(duo)種傳感器,在數控機床上應用的傳感(gan)器主要有光電編碼器、直線光柵(shan)、接近(jin)開關溫度傳感器霍(huo)爾(er)傳感器電流傳感器、電壓傳感器、壓力(li)傳感器、液(ye)位傳感器、旋轉變壓器、感應同步(bu)器、速度傳感器等,主要用來檢測位置、直線位移和角(jiao)位移、速度、壓力、溫度等。

、數控機床對傳感器的要求

可靠(kao)性高和抗幹(gan)擾性強(qiang);

滿(man)足(zu)精度和速度的要求;

使用維(wei)護(hu)方便(bian),適合(he)機床運行環境(jing);

成本低(di)。

不同種類數控機床對傳感器的要求也不盡(jin)相同,一般來說(shuo),大型機床要求速度響(xiang)應高,中型(xing)和高精度數控機床以要求精度為主。

、感應同步器的應用

感應同步器是利用兩(liang)個平(ping)麵形繞(rao)組的互(hu)感隨(sui)位置不同而(er)變化的原理製成的。其功能是將角度或直線位移轉變成感應電動勢(shi)的相位或幅(fu)值,可用來測量直線或轉角位移。按其結構可(ke)分為(wei)直線式和旋(xuan)轉式兩種。直線式感應同步器由定尺和滑尺(chi)兩部分組成,定尺安(an)裝在機床床身上,滑尺安裝於移動部件上,隨工作台(tai)一起移動旋轉式感應同步器定子為固定的圓盤,轉子為轉動的圓盤。感應同步器具有較高的精度與分辨(bian)力、抗幹擾能力強、使用壽命(ming)長、維護簡單、長(zhang)距(ju)離(li)位移測量、工藝性好、成本較低等優(you)點。旋轉式感應同步器則(ze)被(bei)廣泛(fan)地用於機床和儀(yi)器的轉台以及各種回轉伺服控製係統中。


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